Проектирование электрических сетей: технические требования, монтаж и наладка

При строительстве новых линий электропередач, трансформаторных подстанций или реконструкции, расширении, перевооружении новыми техническими средствами вначале производится проектирование электрических сетей. Чертежи, планы, расчеты нагрузок выполняются с учетом действующих норм. В правилах предусматриваются требования, обеспечивающие надежную работу сетей, вспомогательных единиц и сооружений, надежное обеспечение потребителей, повышение технических показателей и качества производимой электрической энергии. К электрическим сетям относят линии, от которых снабжаются энергией городские и сельскохозяйственные потребители, включая коммунальные объекты, предприятия и организации производственной, бытовой и культурной сферы.

Видео: Autodesk Revit MEP 2012 : проектирование инженерных систем

Требования к электрическим сетям сельскохозяйственного потребления

Направление развития электросетей сельских потребителей содержит преимущественно вопросы устройства линий напряжением 35-110 кВт. Их основу составляют секционные линии с одной цепью магистрального напряжения и взаимным резервом, работающие от трансформаторных комплексных подстанций. Линии со взаимным резервом питаются от вводов различных подстанций. Если питание производится от одного трансформатора, то нормы технологического проектирования электрических сетей позволяют подключение к разным системам одной подстанции. Подключение резервного питания в случае необходимости производится автоматически.

Новые строящиеся подстанции присоединяются к ОРУ работающей подстанции в рассечку электролиний или по ответвляющей схеме с учетом пропускной возможности действующей сети. Если новая и старая линии следуют параллельно, то рассматривается вопрос о переводе существующего трансформатора на повышенное напряжение.

Требования к трансформаторным подстанциям

Подстанции трансформаторного оборудования предусматриваются к применению комплектными секциями индустриального изготовления и закрытого вида, выполненными из кирпича, железобетонных панелей и блоков.

В основу проекта закладываются унифицированные конструкции и типовые узлы, разрешается проектирование устройств, которые подлежат промышленному освоению, если их поставка осуществляется ко времени, когда начнется монтаж. Проектирование электрических сетей подразумевает указание в документации сроков поставки. Не допускается большое разнообразие типоразмеров применяемых строительных конструкций, используется минимальное количество.

Решения принимаются на основании параметров электросетей, экономичных расчетных схем после сравнения нескольких вариантов. Предпочтение отдается той конструкции, которая предусматривает наименьшие затраты. Технические параметры электрических сетей выбирают в соответствии с потоками мощности во всех режимах работы.

Расчетные потери принимаются исходя из допустимых значений потерь напряжения на входе электоприемника и допустимого показателя напряжения в системе центрального питания. Если технические данные для расчета допустимых потерь отсутствуют, то для расчета коммунально-бытовых сетей принимают расходование напряжения 8%, производственных линий - 6,5%, животноводческих комплексов – 4% от номинального показателя.

Нагрузки определяют с учетом всех потребителей электричества, которые питаются от проектируемого трансформатора. Нагрузки принимаются с перспективой на 10 лет, определение сечения провода и кабеля производится на 5 лет от момента ввода в эксплуатацию. Если проект пролежал три года и не был реализован, то строительство электрических сетей по нему не ведется, данные документации пересматриваются.

Показатели надежности электрического снабжения

Электроприемники несельскохозяйственных потребителей, питающихся от сетей сельскохозяйственного назначения, подразделяются на категории в зависимости от требований к надежности электрического снабжения. Нормы надежности по каждой категории излагаются в ведомственных документациях и определяются типом вводного устройства потребителя.

Проектирование сельской электрической сети зависит от категории потребителей сельскохозяйственного производства, коммунального и бытового снабжения. Подразделение их на 1 и 2 категории приводится в виде перечня в методических указаниях по обеспечению электричеством сельскохозяйственных электроприемников.

Если потребители не входят в перечень, то их относят к 3 категории. Электроснабжение первых двух категорий обеспечивается от двух взаимозаменяемых трансформаторов, независимых друг от друга. Перерыв их снабжения электричеством не превышает времени автоматического восстановления питания. Для этого на вводе к потребителю предусматривается установка автоматического резервного питания.

Централизованное электроснабжение предусматривает второй источник питания в виде подстанции с двумя трансформаторами или двумя секциями шин той же подстанции. Если потребитель находится в удаленном доступе, то для него ставят автономный трансформатор резервного питания. Для непредвиденного резервного электрообеспечения приемников первых двух категорий, которые не допускают перебои более 0,5 часа, проектирование электрических сетей предусматривает резервный источник автономного снабжения, независимо от внештатного питания по основным линиям.

Общие нормы

Проектирование конструктивной части и генерального плана ведется с учетом конечной точки развития подстанции, определяемой по ситуационной перспективе на момент проектирования. Проектирование электрических сетей выполняется по нормам Земельного кодекса. К таким бумагам относят решения местных советов соответствующего уровня об изъятии земельных участков у владельцев для строительства энергетических комплексов.

Проектирование электрических сетей использует следующую информацию:

• требования потребителей по подключению подстанции к энергетической системе;
• требования электроприемников при подсоединении к инженерным коммуникациям;
• требования владельцев земельных участков по отношению к трансформатору и сетям;
• нормы архитектурно-планировочного решения;
• нагрузки и распределение их по стадиям развития подстанции с учетом напряжений и категорий пользователей;
• технические данные о предельных нагрузках трансформатора;
• предполагаемые данные о суммарной мощности трансформаторов и их численности;
• требования к построению соединительной схемы;
• способы регулировки величины напряжения на шинах трансформаторной подстанции.

Источники приведенных выше данных

Проектирование электроснабжения для получения вышеуказанных требований использует следующие документы:

• схемы энергетического развития электрических линий и технические характеристики внешнего питания объекта;
• условия технического подключения энергоснабжающей компании;
• документация по отчуждению земельного участка под строительство;
• технические параметры задания заказчика.

Если отсутствует возможность получения данных из первоисточников или информация устарела, то инженерные работники производят необходимые расчеты и определяют недостающие сведения на предварительном этапе строительства.

Проектирование электрических сетей и систем, тепловых электростанций включает в следующие здания и сооружения:

• производственные помещения и цеха, главный корпус, электротехнические строения, устройства водоснабжения и отопительная система, газовые и мазутные установки;
• здания и постройки вспомогательного и производственного назначения, пусковые котельные, складские корпуса, административные и бытовые помещения, мастерские и масляные заправки;
• вспомогательные сооружения, железнодорожные пути, станции, депо, гаражи;
• очистные сооружения сточных вод, ограждения, трассы, дороги, благоустройство территории, временные постройки и бомбоубежища.

Работы по проектированию проводятся специалистами высокого технического уровня, в проекте предусматриваются высокоэкономичные устройства и оборудование. Технические решения основываются на обеспечении надежности, экономии вложенных средств и затрат на дальнейшую эксплуатацию.

Технологическое оборудование располагается и компонуется с условием обеспечения удобного обслуживания и ремонта, стремления к полной механизации и уменьшению доли ручной работы. Инструкция по проектированию электрических сетей предписывает располагать комнаты обслуживающего персонала и бытовки в помещениях, отделенных стенами от рабочего оборудования. Внутри не прокладывают трубы технологического назначения, исключение составляют водопровод, канализация, отопление и вентиляция.

Управление и автоматизация

На современных электростанциях предусмотрены методы контроля с применением автоматизированной системы управления, позволяющей систематизировать работу с дистанционного пункта, регулировать операции вычисления, сигнализации, защиты, срочной связи. Объем работ по контролю принимается в проекте в соответствии с указаниями ведомственных руководящих документов.

Объем управленческих операций определяется исходя из направления автоматизации, задач технологических процессов при запуске, изменения нагрузки и остановки работы отдельных блоков или всей системы. Посты автоматического управления ставят различных типов: контролирующие блочные электростанции, высоковольтные линии и трансформаторы с поперечными связями.

Блочные электростанции управляются с центрального щита компактных распределительных стендов, панелей контроля вспомогательных служебных помещений, общих стационарных установок компрессорной подстанции.

Мероприятия по охране земли

Электрические подстанции размещаются на землях частных и муниципальных участков в соответствии с законом о земельном законодательстве, сборником актов по охране природных ресурсов, строительными нормами и правилами. Место будущей площадки выбирается с учетом привязки к схеме существующей планировки и генплана промышленного предприятия.

Проектирование районной электрической сети происходит с учетом того, что для расположения подстанций и электрических сетей используют земли несельскохозяйственного применения и земли с малой продуктивностью. В процессе строительства срезается и сохраняется плодородный слой почвы, которым впоследствии восстанавливают малопродуктивные угодья.

Владельцам задействованных участков предусматривается компенсация за используемые сельскохозяйственные земли. Если отведение земель происходит во временное пользование, то в дальнейшем эта почва подлежит вторичной культивации. Строения на отведенных под строительство электростанций участках располагаются экономно, преобладает устройство подсобных служб в многоэтажных домах. Новые постройки не блокируют действующие производственные и бытовые объекты.

Проектирование распределительных электрических сетей происходит в строгом соответствии с нормами плотности застройки, приведенными в СНиП. Предусмотренные в проекте площади для расширения в дальнейшем электрических сетей определяются в соответствии с проектным заданием и экономическим обоснованием. Площади отвалов золы и шлака рассчитываются с учетом дальнейшего использования материалов для удобрения в народном хозяйстве.

Подъезды и дороги к зданиям подстанционного хозяйства проектируют на одной полосе земельного отвода, инженерные коммуникации, линии теплотрасс, каналы водоснабжения и канализации размещают компактно, проходящие трубы не нарушают границ сельскохозяйственных земель.

Охрана воздушного пространства

Для этой цели при составлении проекта предусматриваются мероприятия и специальные устройства, обеспечивающие снижение содержания пыли и вредных веществ в надземном слое атмосферы до показателей санитарных норм. Это условие обеспечивается в разных показателях работы трансформаторной подстанции, включая режим наибольшей мощности.

Мероприятия по охране водных пространств

Строятся очистные сооружения для защиты водоемов от загрязнения попаданием в них сточных вод. Эти объекты строят с учетом санитарных норм. Способ обработки отработанных производственных вод выбирается в зависимости от конкретных условий работы проектируемой станции. Высоковольтные линии строят на предусмотренных в нормативах расстояниях от водоемов.

На способ очистки влияет тип применяемого оборудования и его мощность. Учитывается режим использования, разновидность топлива, способ удаления продуктов горения, охладительная система, климатические условия и другие технические показатели. Проектируемый сброс стоков согласовывается со службами государственного санитарного надзора, охраны рыбных водоемов и другими органами.

Транспортные перемещения

Транспорт внешнего и внутреннего перемещения грузов для функционирования подстанции проектируется на основании сравнения технико-экономических показателей вариантов. Применяются конвейерные, железнодорожные, водные, автомобильные или воздушные перевозки. Доставка работников от места жительства в рабочую зону осуществляется наиболее эффективным видом транспорта, позволяющим затратить наименьшее количество времени.

Видео: Монтаж и наладка электроустановок до 1000В в системах электроснабжения

Перевозки грузов и пассажиров на трансформаторные подстанции, расположенные в промышленных районах, привязываются к генеральной схеме существующих видов транспорта и проекту развития путей на будущие периоды. Происходит взаимовыгодное кооперирование перевозок с соседними действующими и проектируемыми предприятиями.

Прием, подача и хранение мазута, газа, масла

Суточная потребность в мазуте рассчитывается исходя из работы всех котлов при их нормальной производительности на 20 часов функционирования. Если принимается во внимание средняя температура самого холодного месяца в году, тогда расчет ведется на 24 часа. Электростанции, работающие на твердом топливе, проектируют с учетом строительства растопочного узла. Если применяются водогрейные пиковые котлы, то их хозяйство объединяется с растопочным устройством.

Проектирование электрических сетей предприятия производится с учетом снабжения мазутом пусковой котельной от основного или второстепенного мазутного узла. Если в качестве основного топлива предусматривается использование газа, то в составе котельной проектируется газорегуляторный пункт. Распределительный узел располагается на территории подстанции в отдельном строении или под навесом.

Расход газового топлива определяется из расчета максимального расхода на все котлы. Подводка газа осуществляется отдельно на каждый распределительный пункт, резервные подводки не планируются. Число регулирующих устройств в каждом распределительном пункте предусматривается на одно больше, которое является резервным.

Электростанции оборудуются пунктом хозяйства трансформаторного и турбинного масел. Хозяйство включает в себя баки хранения свежего и отработанного продукта, насосные устройства, сушильные установки, восстановительную аппаратуру. Во время заливки трансформаторов применяют передвижные дегазационные установки, защищенные азотом или пленочным материалом. В комплексе подстанции устанавливают четыре емкости турбинного масла и трансформаторного, два бака отдельно предусматривают для хранения машинной масляной смазки.

Проект электроснабжения дома

В проекте разрабатывается внешнее электрическое снабжение жилых и общественных домов, внутренняя разводка проводки не включается в его состав. Типовые проекты рассчитаны на подключение электрического питания потребителям со стандартной планировкой. Если расположение строений внутреннего двора далеко от типового решения, тогда проект пересматривается с учетом этих изменений.

Проект электроснабжения квартиры в основном применяется в новостройках, при которых строительная компания обязана сделать минимальное число точек подключения. Есть разновидность проекта, которая носит название индивидуального, позволяющая включить в разработку внешнее, внутреннее и хозяйственное электроснабжение. Хозяйственное снабжение электричеством позволяет функционировать системам коммуникации и кондиционирования.

Порядок действий при регистрации проекта

Проект электроснабжения квартиры в основе содержит технические условия. Их разрабатывает представитель поставщика электричества, для этого в организацию подается заявление. В документе указывают:

• наименование и юридический адрес объекта;
• показатель проектной величины напряжения;
• расчетные показатели нагрузки;
• тип подключаемого напряжения;
• указывается направление использования энергии, например отопление и производство горячей воды.

Дополнительно к заявлению прилагают генплан участка, документы на собственность, разрешительные акты на проведение работ.

В заключение следует отметить, что выполнение проекта требует наличия профессиональных знаний и лицензии, поэтому составлением документов занимаются специалисты энергетической компании, самостоятельно проект не делается.